sd1 控制水稻的株高，該位點的突變導致水稻不同程度的矮化。截至目前至少已經(jīng)發(fā)現(xiàn)sd-1 位點上5個不同等位基因，分別是來自野生型的等位基因、來自Deo-geo-woo-gen及其衍生種的sd1-d、來自Reimei的sd1-r、來自Calrose76的sd1-c、來自Jikkoku的sd1-j。

sd1參與赤霉素的生物合成，編碼由389個氨基酸組成的GA₂₀氧化酶(GA20ox)。GA20ox是赤霉素合成途徑中的關鍵酶，催化GA53轉換為GA20。

2002年，3個研究小組先后發(fā)表了圖位克隆水稻“綠色革命”基因sd-1的論文。sd-1是由3個外顯子和2個內(nèi)含子組成的開放閱讀框（open reading frame, ORF），編碼由389個氨基酸組成的GA₂₀氧化酶。盡管克隆的是同一基因，但可能由于方法與材料的差別，各外顯子和內(nèi)含子包含的堿基對數(shù)目略有不同。

Monna等的研究報道表明：日本晴、Sasanishiki和Calrose等正常野生型水稻的3個外顯子大小分別是558、318和291bp，2個內(nèi)含子分別為105和1471bp；DGWG型半矮稈種IR24、Habataki和Milyang 23從外顯子1中部起有383bp的缺失，包括外顯子1和2的278bp序列及105bp的內(nèi)含子；Calrose76為外顯子2中編碼第265位氨基酸的CTC突變?yōu)門TC，導致Leu（亮氨酸）突變?yōu)镻he（苯丙氨酸）。

Sasaki等報道認為先前發(fā)現(xiàn)的編碼GA20氧化酶基因(GA20ox-1)與sd-1無關，而他們新發(fā)現(xiàn)的GA20ox-2與sd-1緊密連鎖。比較了四個矮稈品種與野生型在sd-1位點上的序列差異，發(fā)現(xiàn)野生型水稻sd1等位基因的3個外顯子大小分別為557、321和291bp，2個內(nèi)含子分別為103和1472bp(右圖)；矮稈品種Deo-geo-woo-gen及其衍生種在該位點缺失383bp，包含103bp的內(nèi)含子1；矮稈品種Jikkoku中編碼第94氨基酸的GGG變?yōu)镚TG，導致甘氨酸變?yōu)槔i氨酸；矮稈品種"Calrose 76"中編碼第266氨基酸的CTC突變?yōu)門TC，導致Leu（亮氨酸）突變?yōu)镻he（苯丙氨酸）；矮稈品種Remei中編碼第349氨基酸的GAC變?yōu)镃AC，導致天冬氨酸變?yōu)榻M氨酸。GA20ox-2在葉片、莖稈、未開放的花中表達強烈，而GA20ox-1基因則是在未開放的花中表達，揭示了sd-1水稻株高降低，而產(chǎn)量不受影響的原因。

Spielmeyer等的報道認為野生型水稻sd1等位基因的3個外顯子大小分別為557、322和291bp；DGWG型秈稻半矮稈品種Doongar在GA20ox2編碼區(qū)（外顯子1和2）缺失了280bp；矮稈品種"Calrose 76"中亦是編碼第266氨基酸的CTC突變?yōu)門TC，導致Leu（亮氨酸）突變?yōu)镻he（苯丙氨酸）。

qSD1-2調(diào)控水稻胚乳強制休眠和株高（Ye et al. 2015）。

SD1是水稻穗型結構的正調(diào)節(jié)因子。sd1相比野生型積累了更多DELLA蛋白SLR1，SLR1與KNOX蛋白OSH1互作，抑制OSH1對下游穗發(fā)育相關基因的激活。sd1穗長降低8-21%，一次枝梗減少18-26%，二次枝梗減少34-46%，每穗總粒數(shù)減少29-41%。SD1功能正常時，DDELLA蛋白減少，不能與KNOX-1蛋白互作，促進下游基因表達從而誘導GA調(diào)控穗發(fā)育（Su et al. 2021）。

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